블랙홀 화이트홀에대해서 알고싶습니다

화이트홀

화이트홀(white hole 화이트홀은 블랙홀의 이론적 반대현상으로서, 오로지 이론상으로만 존재한다.

천체물리학에서 화이트홀은 블랙홀의 시간적 반전을 의미한다. 블랙홀이 사건 지평선을 지나는 그 어떠한 것이라도 다 빨아들이는 진공청소기와 같은 역할을 하는 반면, 화이트홀은 자신의 사상의 지평선으로부터 물체를 뱉어내는 원천으로써 행동한다. 가속의 징후는 시간의 반전 아래 변하지 않으므로 블랙홀과 화이트홀 모두 물체를 끌어당긴다. 이 둘 사이의 유일한 차이점은 지평선상에서의 행동이다.

화이트홀은 웜홀(아인슈타인-로젠의 다리) 때문에 블랙홀의 반대개념으로 생겨난 이론상의 천체이다. 블랙홀이 물질을 집어삼키면 웜홀을 통해 반대편으로 나와야 한다는 생각에서 생겨난 것이 화이트홀이다.

블랙홀의 사건의 지평선은 오로지 물체를 빨아들이기만 한다. 반면 화이트홀의 사건의 지평선은 빛의 속도로 접근하는 그 어떠한 물체로부터도 표면상으로 멀어져서 침입하는 그 어떠한 물체도 결코 가로지르지 못한다. 그 후 그 침입하는 물체는 화이트홀이 죽을 때 분산되고 재방사된다.

하지만 화이트홀은 블랙홀 자체가 정보를 방출할 수 있다는 스티븐 호킹의 주장에 의해 힘을 잃었다. 스티븐 호킹은 블랙홀이 작을수록 정보 방출이 더 잘 일어난다고 주장하였다. 화이트홀의 수명은 매우 짧다.이론 상으로만 존재하지만 만약 태양만한 화이트홀이 있다면 그 수명은 1만분의 1초 밖에 되지 않는다. 만약에 미래에 누군가가 화이트홀을 발견하게 되더라도 그것은 어려운 일이다. 화이트홀은 존재자체가 불가능하다는 설이 있다.

블랙홀

블랙홀(black hole)은 항성이 진화의 최종단계에서 폭발후 수축되어 생성된 것으로 추측되는, 강력한 밀도와 중력으로 입자나 전자기 복사, 빛을 포함한 그 무엇도 빠져나올 수 없는 시공간 영역이다. 일반 상대성이론은 충분히 밀집된 질량이 시공을 뒤틀어 블랙홀을 형성할 수 있음을 예측한다. 블랙홀로부터의 탈출이 불가능해지는 경계를 사건의 지평선(event horizon)이라고 한다. 어떤 물체가 사건의 지평선을 넘어갈 경우, 그 물체에게는 파멸적 영향이 가해지겠지만, 바깥 관찰자에게는 속도가 점점 느려져 그 경계에 영원히 닿지 않는 것처럼 보인다. 블랙홀은 빛을 반사하지 않기에 이상적 흑체처럼 행동한다. 또한 휘어진 시공간의 양자장론에 따르면 사건의 지평선은 블랙홀의 질량에 반비례하는 온도를 가진 흑체 같은 스펙트럼의 열복사를 방출하며, 이를 호킹 복사라고 한다. 항성질량 블랙홀의 경우 이 온도가 수십억분의 1 켈빈 수준이기에 그 열복사를 관측하는 것은 본질적으로 불가능하다.

중력장이 너무 강해서 빛이 탈출할 수 없는 천체의 개념은 18세기에 존 미첼과 피에르시몽 드 라플라스 후작이 처음 생각해냈으며, 블랙홀로 특징지어지는 일반상대론의 최초의 근대적 해는 1916년 카를 슈바르츠실트가 발견했다. 다만 아무것도 탈출할 수 없는 공간상의 영역이라는 해석은 1958년 데이비드 핀켈스타인의 논문에서 처음 등장했다. 블랙홀은 오랫동안 수학적 관심의 대상이 되었다. 1960년대에는 블랙홀이 일반상대론에서 유도됨을 증명하는 이론적 연구들이 행해졌다. 중성자별의 발견은 중력붕괴한 밀집성이 천체물리학적 실체로서 존재할 가능성에 대한 관심을 촉발시켰다.

항성질량 블랙홀은 매우 질량이 큰 항성들이 수명이 다했을 때 붕괴하여 만들어지는 것으로 생각된다. 블랙홀은 형성된 뒤에도 주위의 질량을 흡수하여 성장할 수 있다. 다른 항성을 흡수하거나 블랙홀들끼리 융합하면서 수백만 M☉에 달하는 초대질량 블랙홀이 형성될 수 있으며, 대부분의 은하의 중심에는 초대질량 블랙홀이 존재한다는 것이 과학계의 일반적인 견해이다.

블랙홀의 안을 들여다볼 수는 없지만, 블랙홀이 다른 물질과 상호작용하는 것을 통해 그 성질을 알아낼 수 있다. 블랙홀 위로 낙하한 물질은 강착원반을 형성하고, 원반은 마찰열로 인해 뜨거워져 열복사로 빛난다. 우주에서 가장 밝은 천체인 퀘이사는 이러한 과정을 통해 만들어진다. 블랙홀 주위를 공전하는 다른 항성이 있을 경우, 그 궤도를 통해 블랙홀의 질량과 위치를 비정할 수 있다. 이러한 관측을 통해 중성자별을 비롯한 다른 유사 천체들을 제외함으로써 천문학자들은 블랙홀 후보들이 포함된 쌍성계를 셀 수 없이 많이 발견해냈고, 우리은하 중심 방향에 존재하는 전파원 궁수자리 A*가 4백 3십만 M☉의 초대질량 블랙홀임을 밝혔다.

2016년 2월 11일, LIGO 합동연구진은 두 개의 블랙홀이 서로 융합하면서 발생한 중력파를 감지함으로써 역사상 최초의 중력파 관측에 성공했다고 발표했다. 이는 최초의 중력파 관측이며 동시에 최초로 블랙홀 쌍성계 융합이 관측된 사례이기도 하다.

2019년 4월 10일, 대한민국에서도 정태현 등 10명의 연구진의 참여한 EHT(사건지평선망원경,EHT·Event Horizon Telescope)연구팀은 처녀자리 A 은하에서 인류 최초로 찍은 블랙홀의 사진을 공개했다. 전파망원경의 파장을 작게 만들거나 망원경을 크게 만들어 해상도를 높여 촬영할 수 있었다 1.3mm 수준의 작은 전파를 사용해 지구 전역에 흩어진 8대의 전파망원경들을 동시에 써 사실상 지구 크기의 전파망원경을 쓴 것과 같은 효과를 냈다. 연구 결과 사진의 블랙홀은 블랙홀 뒤에서 온 빛이나 주변에서 발생한 빛이 블랙홀의 중력에 의해 휘감겨 형성된 고리 모양의 구조 안쪽에 있는 것으로 나타났다. 이 공간은 내부의 빛이 빠져나오지 못해 형성되어 '블랙홀의 그림자'라고 불린다.

출처 : 위키백과

질문자님 덕분에 궁금하면 못참는 성격..블랙홀에 대해서도 몹시 궁금하던차에 좋은 공부가 되었습니다.

사람들이 살면서 영화나 일상생활 혹은 수업시간에 블랙홀에 대해서는 많이 들어보았을 것으로 알고 있습니다.

블랙홀이란 강력한 밀도와 중력으로 입자나 빛과 같은 모든 것을 빨아들여서 그 무엇도 빠져나올 수 없게 하는 시공간의 영역입니다.

일반 상대성이론으로 충분히 밀집된 질량이 시공간을 뒤틀어버려서 블랙홀을 형성할 수 있는데 우리는 애니메이션이나 영화를 통해서 블랙홀이란 어떠한 것인지 많이 보고 들었습니다.

일반적으로 블랙홀로부터의 탈출은 불가능하다고 생각되며 탈출이 불가능해지는 경계를 사건의 지평선(event horizon)이라고 합니다.

어떤 물체가 사건의 지평선을 넘어서 들어갈 경우 그 물체에 미치는 영향은 바깥에서 보는 사람에게는 점점 속도가 느려져서 그 경계에 영원히 닿지 않는 것처럼 보이겠지만 그 안의 물체는 그와 다르다고 알려져 있습니다.

블랙홀은 빛을 반사하지 않기 때문에 흑체처럼 행동하는데 휘어진 시공간의 양자장론에 따르면 탈출이 불가능한 경계인 사건의 지평선이 블랙홀의 질량에 반비례하는 온도를 가진 흑체 같은 스펙트럼의 열복사를 방출하며, 이를 호킹 복사라고 합니다.

항성 질량 블랙홀의 경우에는 이 온도가 무력 수십억 분의 1 켈빈 수준의 온도이기 때문에 그 열복사를 관측하는 것은 본질적으로 불가능하다고 알려져 있습니다.

블랙홀로 특징지어지는 일반 상대 이론은 최초에 1916년에 카를 슈바르츠실트가 발견했다고 알려져 있지만 아무것도 탈출할 수 없는 공간상의 영역이라는 블랙홀의 해석은 1958년에 데이비드 핀켈스타인의 논문에서 처음 등장한 것으로 알려져 있습니다.

블랙홀은 오랫동안 수학적 관심이 대상이 되었었는데, 1960년대에는 일반상대성이론에서 유도됨을 증명하는 이론적 연구들이 진행되었습니다.

이에 상대적인 화이트홀은 블랙홀의 이론적 반대현상으로 알려져 있는데 오로지 이론상으로만 존재하는 것으로 실제로 확인되지는 않았고 블랙홀을 연구하다가 이론상으로 블랙홀에 상응하는 화이트홀이 존재한다는 것을 확인한 것입니다.

천체물리학에서 화이트홀은 블랙홀의 시간적으로 반전되는 현상을 의미하는데 블랙홀에서 빠져나올 수 없는 사건 지평선을 지나면 그 어떤 것이라도 다 빨아들여지지만, 화이트홀은 사건의 지평선으로부터 물체를 뱉어내는 행동을 합니다.

가속의 징후는 시간의 반전 아래 변하지 않고 블랙홀과 화이트홀 모두 물체를 끌어당기는 것으로 알려져 있습니다.

다만 이 둘의 유일한 차이점은 지평 선상에서의 행동입니다.

화이트홀은 웜홀 때문에 블랙홀의 반대 개념으로 생겨난 이론상의 천체이며 블랙홀이 물질을 집어삼키면 웜홀을 통해 반대편으로 나와야 된다는 아인슈타인의 생각에 의해서 생겨난 것이 화이트홀입니다.

블랙홀의 사건의 지평선은 오로지 물체를 빨아들이기만 하지만 화이트홀의 사건의 지평선은 빛의 속도로 접근하는 그 어떤 물체로부터도 표면상으로 멀어져서 침입하는 그 어떠한 물체로부터도 표면상으로 멀어져서 침입하는 그 어떠한 물체도 가로지르지 못하게 되어 있습니다.

그 이후에는 그 침입하는 물체는 화이트홀이 죽을 때 분산되고 재방사된다고 알려져 있습니다.

하지만 화이트홀의 이론은 블랙홀 자체도 정보를 방출할 수 있다는 스티븐 호킹의 주장을 통해서 화이트홀 이론이 힘을 잃은 것으로 알려져 있습니다.

스티븐 호킹의 이론에서는 블랙홀이 작을수록 정보 방출이 더 잘 일어나며 화이트홀의 수명은 매우 짧다고 알려져 있습니다.

안녕하세요 화이트홀에 대한 질문을 남겨주셨는데요

화이트홀은 요약하자면

모든 것을 빨아들이는 블랙홀의 반대되는 개념으로 모든 것을 내놓기만 하는 천체를 말하는 것입니다.

아직까지는 이론적으로만 존재할 뿐 직접 혹은 간접적인 방법으로 그 존재가 증명되지는 않았습니다.

그럼 좋은하루 보내세요!

안녕하세요. 호탕한개미핥기272입니다.

블랙홀은 상대성 이론과 우주론에 의해 예견된것이고 현재는 관측을 성공한 실존하는 것입니다. 화이트 홀을 설명하기 앞서 웜홀이라는 개념을 알아야합니다. 웜홀은 우주의 두 지점을 다른 차원으로 연결한 것인데, 수학을 사용한 이론적인 것입니다. 그리고 이 웜홀을 통해 블랙홀에서 빨아들인 물질이 방출되어야 하는데, 그것이 이론적으로 만들어낸 화이트홀입니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

안녕하세요. 홍성택입니다.

아직까지는 이론적으로만 존재할 뿐 실제로 우주에서 직접 또는 간접적인 방법으로 존재가 증명되지는 않았으며 화이트홀이 등장하게 된 이유는 웜홀(worm hole) 때문입니다.

웜홀은 우주 내의 통로로서 한쪽으로 들어가서 다른 쪽으로 나와야 하는데, 입구는 모든 것을 빨아들이는 블랙홀로 설명하고 그 출구로서 화이트홀을 생각하게 된 것이죠.

단순한 인풋 아웃풋에 기초한 가설일뿐입니다.